bài Viết

SCADA vs MES: Có cần triển khai SCADA khi đã có MES?

14/04/2023

SCADA vs MES là hai khái niệm thường gặp trong quy trình tự động hóa sản xuất. Tuy nhiên, có rất nhiều người thường nhầm lẫn giữa SCADA và MES. Vậy hai hệ thống này có gì khác nhau? Cùng tìm đáp án trong bài viết dưới đây!

Mes vs scada

SCADA là gì?

SCADA (viết tắt của Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, giúp hỗ trợ con người trong quá trình điều khiển và vận hành từ xa. Trong doanh nghiệp sản xuất, SCADA được sử dụng để giám sát và điều khiển các máy móc và dây chuyền sản xuất.  

Các chức năng của hệ thống SCADA bao gồm:

  • Kiểm soát các quy trình công nghiệp tại chỗ hoặc từ xa: SCADA cung cấp khả năng điều khiển hoạt động của các thiết bị trong quy trình sản xuất. Nhân viên điều hành có thể điều khiển các thiết bị tại chỗ hoặc từ xa thông qua giao diện người dùng của SCADA, chẳng hạn như bật/tắt, điều chỉnh hoạt động, hoặc thay đổi cài đặt.
  • Theo dõi, phân tích, xử lý dữ liệu theo thời gian thực: hệ thống SCADA có thể phân tích dữ liệu thu thập được từ quy trình sản xuất để đưa ra đánh giá về hiệu suất hoạt động, đồ thị xu hướng, hoặc dự đoán về hoạt động trong tương lai của quy trình sản xuất. Điều này giúp cải thiện quy trình sản xuất, tối ưu hóa hoạt động, hỗ trợ nhà quản lý đưa ra các quyết định chính xác và nhận cảnh báo sớm về các vấn đề tiềm ẩn/sự cố trong hoạt động sản xuất.
  • Thu thập và lưu trữ thông tin liên tục: SCADA thu thập dữ liệu từ các thiết bị cảm biến hoặc thiết bị đo trong quy trình sản xuất, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ rung, hoặc tín hiệu điện. Dữ liệu này được gửi đến bộ điều khiển của SCADA để xử lý và lưu trữ.
  • Giám sát quy trình sản xuất: bằng cách tương tác với các thiết bị như cảm biến, máy tự động (PLC), thiết bị, …. thông qua các phần mềm giao diện người – máy (HMI), SCADA giúp nhân viên điều hành giám sát theo dõi các thông số quan trọng của quy trình, như dữ liệu từ cảm biến, trạng thái của các thiết bị, và hoạt động của các hệ thống liên quan.
scada-vs-mes-01

SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition

MES là gì?

MES (viết tắt của Manufacturing Execution System) là hệ thống điều hành và thực thi sản xuất, giúp kết nối, giám sát và kiểm soát các hệ thống sản xuất và luồng dữ liệu phức tạp trong nhà máy.

Bằng cách liên kết với các hệ thống dữ liệu lớn (big data), MES có thể theo dõi và thu thập dữ liệu theo thời gian thực từ máy móc và công nhân vận hành. Hệ thống MES có vai trò là cầu nối trung gian giữa hệ thống quản lý (ERP) và hệ thống điều khiển (SCADA, PLC)

Các chức năng của hệ thống MES bao gồm:

  • Quản lý hoạt động sản xuất: Ứng dụng MES kết nối với các thiết bị IoT hoặc SCADA để thu thập dữ liệu về hoạt động sản xuất (thời gian máy chạy, máy dừng, sản lượng sản xuất,…) theo thời gian thực.
  • Lập lịch sản xuất: Lập lịch sản xuất tự động theo yêu cầu được đưa xuống nhà máy
  • Tính toán hiệu suất thiết bị, máy móc (OEE – Overall Equipment Effectiveness): Thu thập dữ liệu để đo lường hiệu suất thiết bị tổng thể của máy móc dựa trên 3 yếu tố A-Q-P
  • Quản lý chất lượng: Tích hợp các quy trình kiểm tra chất lượng từ nguyên liệu đầu vào tới sản phẩm đầu ra, so sánh mẫu, đo lường và ghi lại hiệu quả.
  • Quản lý truy xuất nguồn gốc: MES cho phép mã hóa các thông tin sản phẩm thành mã QR Code/Barcode để dán trên các lô sản xuất, giúp hỗ trợ khi cần truy xuất nguồn gốc.
  • Lập kế hoạch bảo trì: Nhờ có thông tin liên tục theo thời gian thực, việc dự đoán và hình dung những thay đổi trong sản xuất dễ dàng hơn và đưa ra quyết định nhanh chóng và phù hợp trong từng tình huống. Hệ thống MES sẽ hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì máy để từ đó giảm thời gian gián đoạn sản xuất.

Có thể thấy ngoài việc theo dõi giám sát đánh giá hoạt động tạo ra sản phẩm, hệ thống MES còn quản lý các hoạt động khác của sản xuất như chất lượng, bảo trì và lưu kho. Như vậy có thể thấy chức năng hệ thống điều hành sản xuất MES rộng hơn SCADA.

So sánh SCADA vs MES

Về chức năng

  • Hệ thống SCADA tập trung vào việc thu thập dữ liệu và thông tin theo thời gian thực.
  • Hệ thống MES ở cấp độ cao hơn, tập trung vào việc ra quyết định và sử dụng dữ liệu này để quản lý, điều khiển và điều hành sản xuất.

Về thời gian xử lý dữ liệu

  • SCADA làm việc với các dữ liệu ngắn hạn, theo thời gian thực, có quy mô chi tiết theo phần trăm giây với mục đích trực quan hóa dữ liệu để quản lý nghiệp vụ cụ thể.
  • MES sử dụng nguồn dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra quyết định sản xuất theo giây, phút như hàng tồn kho, hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE),, … Các dữ liệu được xử lý qua MES là dữ liệu tổng hợp với mục đích quản lý chung hoạt động của nhà máy

Do đó, SCADA và MES là hai hệ thống hoạt động hợp tác với nhau theo thời gian thực để đảm bảo và cải thiện hiệu suất tổng thể của các quy trình sản xuất đang diễn ra.

Đọc thêm: Phân biệt Scada và IIoT

Có cần triển khai hệ thống MES khi doanh nghiệp đã có SCADA?

Mặc dù với SCADA, doanh nghiệp có thể thu thập thông tin dữ liệu sản xuất như hiệu quả, số lượng sản phẩm và tốc độ sản xuất trung bình, nhưng SCADA không thể hỗ trợ theo dõi sự biến đổi chi tiết của nguyên vật liệu thô thành thành phẩm thông qua chuỗi quy trình hoạt động sản xuất trên quy mô khu vực nhà máy.

Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất thường có một lượng lớn thông tin được trao đổi trong thời gian thực cần được xử lý và phân tích để đạt được hiệu quả sản xuất tối ưu. Để có được điều này, doanh nghiệp cần một hệ thống có khả năng xử lý cả dữ liệu và giao tiếp với các hệ thống khác trong thời gian thực. Vì vậy doanh nghiệp vẫn cần có hệ thống MES để giải quyết những vấn đề này.

Trong khi SCADA được thiết kế chỉ giới hạn giám sát quy trình sản xuất, MES theo dõi và thu thập thông tin về sản phẩm (bao gồm cả bán thành phẩm) thông qua tất cả các giai đoạn từ nhập nguyên liệu, sản xuất, tồn kho,… MES có khả năng hoạt động với dữ liệu lớn trong thời gian thực (từ PLC, SCADA), đồng thời trao đổi thông tin với các hệ thống phần mềm doanh nghiệp (ERP, SCM, CRM). 

Đọc thêm Vì sao nhà máy cần phần mềm MES dù đã có giải pháp ERP?

Doanh nghiệp cũng có thể cân nhắc tích hợp cả hai hệ thống SCADA và MES để tiết kiệm ngân sách triển khai đồng thời tránh các xung đột tiềm ẩn khi triển khai riêng lẻ từng hệ thống của các nhà cung cấp khác nhau.

SCADA và MES ở đâu trong quy trình tự động hóa doanh nghiệp

Để biết vị trí của SCADA và MES ở đâu trong quy trình tự động hóa doanh nghiệp, chúng ta có thể tham khảo từ mô hình kim tự tháp tự động hóa. Kim tự tháp tự động hóa là một khái niệm được đề cập trong bộ tiêu chuẩn ISA-95 và IEC 62264, nhằm phân loại các kỹ thuật và hệ thống trong công nghệ điều khiển tự động hóa.

scada-vs-mes-02

Mô hình kim tự tháp tự động hóa

Mô hình này có 5 cấp độ:

Cấp độ 4 – ERP: Ở đỉnh kim tự tháp, tương ứng với mức độ cao nhất là tầng quản lý doanh nghiệp tổng thể là giải pháp ERP. Tại đây, doanh nghiệp sẽ có tất cả các thông tin tổng quan nhất về hoạt động của nhà máy, hoạt động kinh doanh, mua bán,… Những dữ liệu này sẽ được cấp quản lý và những người ra quyết định sử dụng để lập kế hoạch và xử lý các hoạt động sản xuất tại nhà máy.

Cấp độ 3 – Hệ thống MES: nằm ở cấp độ quản lý với nhiệm vụ giám sát và tự động lập lịch sản xuất. MES kết nối giữa việc điều hành sản xuất và các hệ thống quản lý doanh nghiệp doanh nghiệp bằng cách lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc. Dữ liệu sau khi xử lý được triển khai đến đội ngũ quản lý sản xuất, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy. Như vậy, MES giúp doanh nghiệp cập nhật hoạt động sản xuất tức thời, thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, tối ưu hóa nguồn lực và quản lý quy trình sản xuất theo thời gian thực.

Cấp độ 2 – Hệ thống SCADA: đặt trong cấp độ theo dõi và giám sát (cấp độ 2), là tầng giữa kết nối IT (information technology – công nghệ thông tin) và OT (operational technology – công nghệ vận hành). Bên dưới hệ thống SCADA là tất cả các thiết bị hoạt động như PLC, cảm biến,… Công việc của hệ thống SCADA là điều khiển và giám sát tất cả các thiết bị này, đồng thời cũng gửi và nhận thông tin từ hệ thống MES hoặc ERP ở tầng phía trên.

Cấp độ 1 – cấp độ kiểm soát: là nơi chứa PLC và các phần mềm để điều khiển cấp hiện trường.

Cấp độ 0 – cấp hiện trường: bao gồm các mô-đun theo dõi thiết bị và hệ thống làm việc trực tiếp trong môi trường sản xuất thực tế như động cơ, cảm biến, bộ điều khiển, thiết bị đo, thiết bị tự động hóa, hệ thống kiểm soát quy trình, và các công cụ, dụng cụ cần thiết.

Giải pháp 3S MES của ITG Technology

Hệ thống điều hành sản xuất 3S MES đến từ ITG Technology mang đến cái nhìn toàn diện và sâu sắc về mọi hoạt động của nhà máy. Cụ thể, với 3S MES, doanh nghiệp có thể giải quyết hầu hết các bài toán nan giải đang còn gặp phải trong quá trình quản lý và thực thi sản xuất, đồng thời thu về những lợi ích tiêu biểu như:

  • Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Nhờ vào hệ thống 3S MES, quy trình sản xuất được chuẩn hóa và tinh gọn trên một nền tảng duy nhất, giúp các bộ phận phối hợp với nhau nhịp nhàng, xuyên suốt, nhanh chóng, giảm thiểu sai sót và tình trạng đứt gãy thông tin giữa các phòng ban.
  • Giảm chi phí sản xuất: Thông qua việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, 3S MES đồng thời cũng giúp doanh nghiệp giảm các lãng phí trong sản xuất và hạn chế số lượng sản phẩm lỗi hỏng, từ đó giảm tổng chi phí sản xuất thực tế.
  • Gia tăng năng lực cạnh tranh: Dữ liệu được tổng hợp từ 3S MES giúp doanh nghiệp dự đoán và thích nghi nhanh với thay đổi bất ngờ của thị trường, từ đó nâng cao năng lực cạnh tranh so với đối thủ.
  • Cho phép nhà quản lý đưa ra các quyết định chính xác: Phần mềm sẽ luôn cung cấp các thông tin trực quan một cách tức thì và chính xác, nhờ vậy nhà quản lý có thể nhanh chóng đưa ra các quyết định tối ưu nhất trong quá trình vận hành sản xuất tại phân xưởng, nhà máy.
  • Bảo trì, kéo dài tuổi thọ của trang thiết bị: Việc kiểm soát hoạt động sản xuất của nhà máy sẽ bao gồm cả việc hỗ trợ nhận biết tình trạng vận hành trang thiết bị, điều này giúp doanh nghiệp dễ dàng xây dựng kế hoạch sử dụng, bảo trì phù hợp hơn, giữ thế chủ động nguồn lực sản xuất.
  • Kiểm soát 360 độ chất lượng hàng hóa: 3S MES cho phép kiểm soát chất lượng từ đầu vào đến đầu ra của sản phẩm, giúp nhà sản xuất áp dụng hiệu quả các tiêu chuẩn riêng trong sản xuất một cách thuận lợi.

3S MES nằm trong bộ giải pháp nhà máy thông minh 3S iFACTORY giúp khách hàng chuyển đổi số để dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất của mình, thông qua việc tối ưu hóa các yếu tố S- Q- C- D (Speed (Tốc độ) – Quality (Chất lượng) – Cost (Chi phí) – Delivery (Tiến độ). Giải pháp hiện được ứng dụng tại nhiều nhà máy lớn như: Panasonic, Sunhouse; Sunlin Electronics, Kimsen, HTMP, APP PrintCo, Ricco….

Kết luận

Trên thực tế, nhiều doanh nghiệp vẫn đang loay hoay chưa biết bắt đầu từ đâu khi tiếp cận và triển khai hệ thống SCADA vs MES. Tìm kiếm một nhà cung cấp giải pháp có năng lực và kinh nghiệm triển khai chính là cách để rút ngắn khó khăn của doanh nghiệp trong con đường chuyển mình trong thời đại mới. Để được tư vấn sâu hơn về triển khai các giải pháp nhà máy thông minh, hãy liên hệ với chuyên gia của chúng tôi qua số hotline: 092.6886.855

Bạn muốn chuyên gia tư vấn nhanh?
Bạn đang tìm hiểu về các giải pháp chuyển đổi số và muốn chuyên gia tư vấn trực tiếp tức thì? Đừng ngại ngần kết nối với chúng tôi để được hỗ trợ giải pháp nhanh chóng

    Tặng bạn ebook









      Bạn muốn chuyên gia tư vấn nhanh?
      Bạn đang tìm hiểu về các giải pháp chuyển đổi số và muốn chuyên gia tư vấn trực tiếp tức thì? Đừng ngại ngần kết nối với chúng tôi để được hỗ trợ giải pháp nhanh chóng